The influence of oral breathing type on the formation of occlusion in students of general educational institutions of the Ministry of Defense of Russian Federation

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Рост и развитие челюстно-лицевой области — результат взаимодействия генетических и эпигенетических факторов. Согласно теории функциональной матрицы (Moss, 1969), рост костных структур осуществляется под контролем и в соответствии с функционированием жевательной и мимической мускулатуры [1]. Следовательно, для правильного развития зубочелюстного аппарата должен соблюдаться ряд биомеханических условий: проходимость верхних дыхательных путей и правильная активность мускулатуры челюстно-лицевой области [2].

В работе Д. Мью установлено, что гармоничное развитие зубочелюстной системы возможно при поддержании в течение не менее 4–8 ч миодинамического равновесия среди внутриротовых структур [3]. Ротовой тип дыхания способствует нарушению данного миодинамического равновесия.

В настоящее время принята точка зрения, что ротовое дыхание — это дыхание через полость рта не только при интенсивных физических нагрузках, но и в состоянии покоя [4]. В норме весь вдыхаемый и выдыхаемый поток воздуха проходит через полость носа.

В медицинских подразделениях и организациях Министерства обороны России при обследовании пациентов часто встречается ротовое дыхание с частичной или полной обструкцией верхних дыхательных путей. К этиологическим факторам развития ротового дыхания относят такие патологии ЛОР-органов, как гиперплазия фарингеальной лимфоидной ткани, искривление носовой перегородки, полипы, послеоперационные рубцы, аллергические риниты, гипертрофия носовых раковин на фоне аллергий, хронические инфекционные процессы слизистой оболочки полости носа [5].

Установлено, что ротовое дыхание влияет на системное здоровье: способствует развитию хронической гипоксии, гиперкапнии, на фоне чего происходит смещение кислотно-щелочного баланса в сторону респираторного ацидоза. Так, в исследовании Н.П. Петровой и соавт. показано, что при ротовом типе дыхания в крови содержится на 20% больше углекислого газа [5]. На фоне ротового дыхания и недостаточной оксигенации происходят когнитивные нарушения, проблемы с восприятием и сенсомоторной интеграцией, рассеивание внимания и снижение памяти, что в свою очередь ведёт к плохой успеваемости в школе [6]. Интересен тот факт, что нормализация носового дыхания улучшает способности к обучению [7].

Анатомо-функциональная взаимосвязь органов дыхания и особенностей зубочелюстного аппарата [8] оказывает существенное влияние на профилактику, лечение болезней ЛОР-органов и патологического прикуса [9–11], а также на здоровье населения в целом [12–14].

В 1872 году C.M. Tomes предложил термин «аденоидное лицо», отражающий типичные дентофациальные изменения, которые наблюдаются при ротовом типе дыхания: несмыкание губ, сужение верхней челюсти, ретрузия нижних резцов, протрузия верхних резцов, дизокклюзия во фронтальном участке, увеличение высоты нижней трети лица, увеличение значения гониального угла, ретроположение нижней челюсти [15].

Важно отметить, что нарушение формирования челюстно-лицевой области влияет на эстетическое восприятие ребёнка сверстниками, что отражается на его психологическом состоянии. Согласно данным ранее проведённого нами исследования [16], у пациентов с аномалией окклюзии наблюдается повышенный уровень тревожности.

Своевременная диагностика и лечение морфофункциональных нарушений зубочелюстной системы у детей с патологией верхних дыхательных путей — одна из актуальных проблем стоматологии. В проведённых ранее исследованиях установлено, что у различных категорий декретированного контингента Министерства обороны России выявляется высокая распространённость зубочелюстных аномалий. Так, среди воспитанников общеобразовательных организаций Министерства обороны России 39,6% составляют подростки с зубочелюстными аномалиями [17], среди юношей призывного возраста таких наблюдается 72,2% [18], абитуриентов вузов — 64,3% [19], а курсантов вузов — 44,2% случаев среди обследованных [20]. Дистальный прикус диагностировали у 20,5; 22,4 и 10,1% обследованных соответственно [21].

Раннее выявление этиопатогенетических факторов патологии прикуса предупреждает развитие не только зубоальвеолярной и гнатической форм аномалии окклюзии, но и многих заболеваний организма в целом в процессе роста и развития.

Цель исследования — оценить влияние ротового типа дыхания на зубоальвеолярные и гнатические параметры челюстно-лицевой области у воспитанников общеобразовательных организаций Министерства обороны России.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В ходе проведения диспансеризации воспитанников, обучающихся в Санкт-Петербургском кадетском военном корпусе имени князя Александра Невского, отобраны две группы детей в возрасте 13–15 лет: первая — 30 кадетов с ротовым типом дыхания, вторая (группа контроля) — 30 кадетов с носовым типом дыхания.

Критерии включения пациентов в исследование:

• возраст 13–15 лет;
• наличие ротового/носового типа дыхания;
• полное прорезывание всех постоянных первых и вторых моляров;
• наличие результатов конусно-лучевой компьютерной томографи (КЛКТ) костей черепа и первых шейных позвонков в естественной окклюзии с разрешением 17×15.

Всем пациентам проведён осмотр полости рта, выполнены фотопротокол, сканирование зубных рядов, КЛКТ костей черепа и первых шейных позвонков в естественной окклюзии с разрешением 17×15. Средний возраст обследуемых составил 13,3±1,2 года. Полученные результаты внесены в авторскую базу данных [22], а также в медицинские карты стоматологического пациента, составленные в соответствии с рекомендациями ВОЗ (форма 043/у).

Во время осмотра определяли симметричность лица, выраженность носогубных складок, наличие смыкания губ в состоянии покоя. Особое внимание уделяли положению шейного отдела позвоночника, наличию кифоза/лордоза, положению плеч. При осмотре полости рта выявляли нарушения соотношения зубных рядов в сагиттальной, вертикальной и трансверзальной плоскостях.

Фотопротокол полости рта воспитанников включал внутриротовые фотографии фронтального вида (рис. 1, a), правой и левой стороны зубных рядов (рис. 1, b, c), а также фотографии лица, благодаря которым возможно проведение анализа пропорциональности и симметричности его частей, состояния и положения мягких тканей, характера смыкания губ. Фотографии анфас выполняли в двух состояниях: с естественной улыбкой с целью оценки степени обнажения резцов, наличия или отсутствия наклона окклюзионной плоскости; без улыбки для оценки симметричности лица. Портретную фотографию в профиль выполняли под углом 90° к центральной линии лица.

 

Рис. 1. Пациент Н., 14 лет, первая группа. Дистальный прикус, сужение верхней челюсти в области премоляров и моляров, протрузия резцов на верхней челюсти, супраположение зуба 2.3, наличие сверхкомплектного зуба 2.2, смещение эстетического центра на нижней челюсти, катаральный гингивит. По МКБ-10: дистальный прикус К 07.20: а — фронтальный вид зубных рядов; b — правая сторона зубных рядов; c — левая сторона зубных рядов.

Fig. 1. Patient N., 14 years old, first group. Distal bite, narrowing of the upper jaw in the premolar and molar area, protrusion of incisors in the upper jaw, supra-eruption of tooth 2.3, presence of a supernumerary tooth 2.2, displacement of the esthetic center in the lower jaw, catarrhal gingivitis. According to ICD-10: distal bite K07.20: а — frontal view of dental arches; b — right side of dental arches; c — left side of dental arches.

 

Для измерения антропометрических параметров у воспитанников проведено сканирование зубных рядов верхней и нижней челюсти с помощью сканера Medit i-700 (Medit, Южная Корея). Полученные сканы использовали для оценки трансверзальных параметров зубного ряда, а именно передней и задней ширины по методу Pont (1909). Передняя ширина верхней челюсти — линия, соединяющая середины фиссур первых премоляров. Задняя ширина верхней челюсти — линия, соединяющая наиболее глубокую точку основной фиссуры или передние пересечения фиссур постоянных первых моляров. Передняя ширина нижней челюсти — линия, соединяющая дистальные контактные точки первых премоляров. Задняя ширина нижней челюсти — линия, соединяющая дистальные щёчные бугорки (моляр с четырьмя бугорками) или средние бугорки (моляр с пятью бугорками) первых постоянных моляров (рис. 2) [23].

 

Рис. 2. Изменение передней и задней ширины зубного ряда верхней и нижней челюсти по методу Pont: а — передняя ширина верхней челюсти — линия, соединяющая середины фиссур первых премоляров; задняя ширина верхней челюсти — линия, соединяющая наиболее глубокую точку основной фиссуры или передние пересечения фиссур постоянных первых моляров; b — передняя ширина нижней челюсти — линия, соединяющая дистальные контактные точки первых премоляров; задняя ширина нижней челюсти — линия, соединяющая дистальные щёчные бугорки (моляр с 4 бугорками) или средние бугорки (моляр с 5 бугорками) первых постоянных моляров.

Fig. 2. Changes in the anterior and posterior width of the dental arch of the upper and lower jaws according to the Pont method: а — the anterior width of the upper jaw is the line connecting the midpoints of the fissures of the first premolars; the posterior width of the upper jaw is the line connecting the deepest point of the primary fissure or the anterior intersections of the fissures of the first permanent molars; b — the anterior width of the lower jaw is the line connecting the distal contact points of the first premolars; the posterior width of the lower jaw is the line connecting the distal buccal cusps (molar with 4 cusps) or the central cusps (molar with 5 cusps) of the first permanent molars.

 

Индивидуальная норма ширины зубного ряда в области премоляров зависит от суммы ширины верхних резцов (SI). Её определяли по формуле: передняя ширина зубного ряда = SI·1,25. Индивидуальная норма ширины зубного ряда в области моляров также зависит от SI. Её определяли по формуле: передняя ширина зубного ряда = SI·1,54.

С целью диагностики перед началом ортодонтического лечения всем воспитанникам проводили КЛКТ костей черепа и первых шейных позвонков в естественной окклюзии с разрешением 17×15, что позволяло осуществить трёхмерный цефалометрический анализ в программе Dolphin с предварительной ориентацией изображения в трёх плоскостях (рис. 3). В последующем изучены цефалометрические параметры, представленные в табл. 1. Данные проверили на нормальность распределения признаков. В статье представлены средние арифметические величины и их ошибки (M±m) [24].

 

Рис. 3. Пациент А., 13 лет, первая группа. Результаты трёхмерного цефалометрического анализа, выполненного в программе Dolphin (Dolphin Imaging & Management Solutions, Chatsworth, США).

Fig. 3. Patient A, 13 years old, first group. The results of the three-dimensional cephalometric analysis performed using the Dolphin program (Dolphin Imaging & Management Solutions, Chatsworth, USA).

 

Таблица 1. Исследуемые цефалометрические параметры

Table 1. Study cephalometric parameters

Параметр	Описание
∠SNA, °	Положение апикального базиса верхней челюсти по отношению к линии основания черепа
∠SNB, °	Положение апикального базиса нижней челюсти по отношению к линии основания черепа
∠ANB, °	Соотношение между апикальными базисами верхней и нижней челюсти в сагиттальной плоскости
∠Beta, °	Соотношение базисов верхней челюсти и нижней челюсти в сагиттальной плоскости
∠U1–L1, °	Межрезцовый угол, характеризующий вестибулооральный наклон резцов верхней и нижней челюсти
Co–Gn, мм	Эффективная длина нижней челюсти
ANS–PNS, мм	Длина верхней челюсти

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате осмотра воспитанников с ротовым типом дыхания выявлены следующие нарушения: несмыкание губ в состоянии покоя, тёмные круги под глазами на фоне недостаточного поступления кислорода, сглаженные носогубные складки ввиду увеличения нижней трети лица, шейный лордоз и антепульсия плеч. В полости рта при осмотре зубных рядов воспитанников первой группы у 100% диагностировали дистальный прикус, который сочетался с другими зубочелюстными аномалиями: с тесным положением передней группы зубов — у 93,3%; с односторонней — у 30,0% и двусторонней — у 13,3% перекрёстной окклюзией на фоне сужения верхней и нижней челюсти. Наблюдались также сочетанные аномалии в виде дистального прикуса и дизокклюзии во фронтальном отделе — у 56,7%. У воспитанников группы контроля с нейтральной окклюзией тесное положение передней группы зубов диагностировано лишь в 6,7% случаев (табл. 2).

 

Таблица 2. Результаты клинического осмотра полости рта у воспитанников в возрасте 13–15 лет, n/%

Table 2. Results of clinical examination of the oral cavity in pupils aged 13–15 years (n/%)

Группа	Нейтральная окклюзия	Дистальный прикус	Скученное положение зубов	Дизокклюзия в переднем отделе	Односторонняя перекрёстная окклюзия	Двусторонняя перекрёстная окклюзия
Первая	—	30/100	28/93,3	17/56,7	9/30,0	4/13,3
Вторая	30/100	—	2/6,7	—	—	—

 

По результатам проведённых измерений трансверзальных параметров зубного ряда на основании полученных данных трёхмерных моделей выявлено значительное сужение верхней и нижней челюсти у воспитанников первой группы. На фоне ротового типа дыхания отмечалось сужение в области премоляров на верхней челюсти на 5 мм, на нижней челюсти — на 3 мм. В свою очередь сужение в области моляров на верхней и нижней челюсти составило 3 мм. У пациентов второй группы диагностирована нормальная ширина верхнего и нижнего зубного ряда (табл. 3).

 

Таблица 3. Результаты биометрических измерений на 3D-контрольно-диагностических моделях первой и второй группы, мм, M±m

Table 3. Results of biometric measurements on 3D control and diagnostic models of the first and second groups, mm (M±m)

Группа	Верхняя челюсть				Нижняя челюсть
	Передняя ширина премоляров (SI1) и задняя ширина моляров (SI2) челюстей по методу Pont
	SI1	Норма (SI1·1,25)	SI2	Норма (SI2·1,54)	SI1	Норма (SI1·1,25)	SI2	Норма (SI2·1,54)
Первая	34,5±2,4	39,5±3,2	43,0±2,1	46,5±3,1	36,5±2,3	39,5±3,2	43,6±3,1	46,5±3,1
Вторая	40,1±2,5	40,4±3,1	44,3±2,2	45,4±3,4	34,5±2,8	40,4±3,1	45,6±3,2	45,4±3,4

Примечание. Вероятность безошибочного прогноза p >0,05.

Note. Probability of error-free prediction p >0.05.

 

В результате проведённого трёхмерного цефалометрического анализа у воспитанников первой группы в большинстве случаев диагностировано ретроположение нижней челюсти (параметр SNB составил 75,4±2,8°), а также наличие второго скелетного класса (параметр ANB составил 6,6±2,4°, параметр Beta — 24,7±3,1°) на фоне бипротрузии передней группы зубов (межрезцовый угол составил 126,0±3,4°). Кроме того, у пациентов первой группы диагностировано уменьшение длины нижней челюсти (параметр Co–Gn составил 106,0±2,3 мм) и удлинение верхней челюсти (параметр ANS–PNS составил 50,03±2,40 мм). У пациентов второй группы — с носовым типом дыхания — отмечены нормоположение верхней челюсти (параметр SNA составил 81,4±2,1°), нормоположение нижней челюсти (параметр SNB составил 79,8±1,6°), первый скелетный класс (параметр ANB составил 2,3±1,1°, параметр Beta — 30,1±2,5°), а также нормальная инклинация передней группы зубов (межрезцовый угол составил 131,0±2,3°). Кроме того, у пациентов второй группы диагностирована нормальная длина верхней и нижней челюсти (параметр Сo–Gn составил 110,0±1,2 мм), параметр ANS–PNS — 50,03±2,40 мм соответственно (табл. 4). Анализ результатов измерений в группах сравнения не выявил статистически значимых различий, но приближается к статистической значимости (p >0,05). Возможно, данный факт связан с малой выборкой воспитанников.

 

Таблица 4. Результаты трёхмерного цефалометрического анализа, градусы, M±m

Table 4. Results of three-dimensional cephalometric analysis, degrees (M±m)

Параметр	Первая группа	Вторая группа
∠SNA, °	82,5±1,7	81,4±2,1
∠SNB, °	75,4±2,8	79,8±1,6
∠ANB, °	6,6±2,4	2,3±1,1
∠Beta, °	24,7±3,1	30,1±2,5
∠U1–L1, °	126,0±3,4	131,0±2,3
Co–Gn, мм	106±2,3	110±1,2
ANS–PNS, мм	50,03±2,40	48,3±2,2

Примечание. Вероятность безошибочного прогноза p >0,05.

Note. Probability of error-free prediction p >0.05.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты осмотра воспитанников общеобразовательной организации Министерства обороны России (Санкт-Петербургский кадетский военный корпус имени князя Александра Невского) показали наличие выраженных лицевых и зубоальвеолярных нарушений челюстно-лицевой области. Полученные данные согласуются с данными Д. Мью [3]: ротовой тип дыхания ведёт к вынужденному наклону головы кпереди с целью расширения просвета верхних дыхательных путей. Длительный и постоянный наклон головы обусловливает большую нагрузку на мышцы верхней части спины, наблюдаются шейный и поясничный лордозы, антепульсия плеч, смещение лопаток кзади, смещение таза кпереди, опущение подъязычной кости [25].

Кроме того, в результате нарушения миодинамического равновесия на фоне ротового типа дыхания у всех воспитанников второй группы диагностирована зубочелюстная аномалия II класса по Энглю (100%) с формированием щели по вертикали (56,7%), а также наличием перекрёстной окклюзии в боковых отделах (76,0%) и тесным положением передней группы зубов (93,3%) на фоне сужения верхней и нижней челюсти. В исследовании 2020 года N. Sokolovich и соавт. установлено, что скученность передней группы зубов на верхней и нижней челюсти создаёт благоприятные условия для скопления зубного налёта и повышает риск развития и прогрессирования кариозных поражений эмали. Это влияет на эстетическое восприятие пациента, а также повышает нуждаемость в стоматологической помощи [26].

Тесное положение передней группы зубов и перекрёстная окклюзия в боковых отделах связаны главным образом с наличием трансверзальных несоответствий. По результатам биометрических измерений трёхмерных контрольно-диагностических моделей выявлено, что у воспитанников первой группы на фоне ротового типа дыхания диагностируется сужение в области премоляров и моляров на верхней и нижней челюсти. Полученные данные согласуются с ранее проведённым нами исследованием [16], в котором также выявлено сужение зубных рядов верхней и нижней челюсти у пациентов с дистоокклюзией. Данные результаты объясняют дистальное положение нижней челюсти, так как суженная верхняя челюсть, особенно в области моляров, не даёт возможности нижней челюсти занять правильное переднее положение и осуществить свой рост.

Результаты трёхмерного цефалометрического анализа продемонстрировали наличие ретроположения нижней челюсти у воспитанников с ротовым типом дыхания (параметр SNB составил 75,4±2,8°). Полученные данные подтверждаются исследованием T. Peltomäki и соавт. [27]: при наличии ротового типа дыхания выявляется нарушение роста и развития нижней челюсти с формированием её заднего положения, что связано с нарушением ночной секреции гормона роста, соматотропина [27]. В свою очередь в исследованиях 2011 и 2012 года S.E. Mattar и соавт. установили, что у детей в возрасте 3–6 лет после восстановления носового дыхания посредством проведения аденотонзиллотомии наблюдаются значительная нормализация направления роста и инклинации нижней челюсти, увеличение задней высоты лица через 28 мес после операции [28, 29].

Важно отметить, что ретроположение нижней челюсти на фоне ротового типа дыхания сопровождается уменьшением объёма верхних дыхательных путей [30], что в будущем является серьёзным фактором риска развития синдрома обструктивного апноэ сна [31].

Следовательно, ротовой тип дыхания служит фактором риска развития дистального прикуса гантической формы наравне с вредными привычками (сосанием и прокладыванием языка между зубными рядами), а также эмбриональным алкогольным синдромом и преждевременными родами [5].

Полученные данные указывают на необходимость внедрения профилактических программ на этапе формирования и развития зубочелюстного аппарата, а также необходимость своевременной диагностики и устранения обструкции верхних дыхательных путей с привлечением врачей-оториноларингологов с целью уменьшения риска развития дистального прикуса, перехода зубоальвеолярной в гнатическую форму, а также предупреждения развития рецидива после ортодонтического лечения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

У воспитанников общеобразовательных организаций Министерства обороны России с ротовым типом дыхания на фоне частичной или полной обструкции верхних дыхательных путей диагностируются выраженные зубоальвеолярные и гнатические нарушения: сужение зубного ряда на верхней и нижней челюсти, бипротрузия передней группы зубов и ретроположение нижней челюсти, а также соотношение зубных рядов по II классу по Энглю (дистальный прикус).

При поступлении в училище, а также при ежегодной диспансеризации врачу-стоматологу необходимо обращать внимание на проходимость верхних дыхательных путей воспитанников. Ранняя диагностика ротового типа дыхания позволит предотвратить развитие зубочелюстных аномалий.

В целях проведения эффективных лечебно-профилактических мероприятий как на диагностическом этапе, так и в период ортодонтического лечения целесообразно применять симультанный подход с привлечением врача-оториноларинголога.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: Н.А. Соколович — методология и дизайн исследования; А.А. Саунина, В.В. Дворянчиков — сбор и анализ литературных источников, статистический анализ полученных данных; А.А. Лунев — сбор первичных аналитических данных; И.К. Солдатов, О.С. Донская — написание, редактирование и графическое оформление текста статьи.

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors made a significant contribution to the development of the concept, conduct of the study and preparation of the article, read and approved the final version before publication). N.A. Sokolovich — research methodology and design; A.A. Saunina, V.V. Dvoryanchikov — collection and analysis of literary sources, statistical analysis of the data obtained; A.A. Lunev — collection of primary analytical data; I.K. Soldatov, O.S. Donskaya — writing, editing and graphic design of the article text.

About the authors

Natalia А. Sokolovich

St Petersburg University

Email: lun_nat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5621-7247
SPIN-code: 1017-8210
Scopus Author ID: 57200560201

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Anastasiya A. Saunina

St Petersburg University

Email: s4unina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0328-2248
SPIN-code: 4607-1198
Scopus Author ID: 57216550359

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

Vladimir V. Dvoryanchikov

Saint-Petersburg Research Institute of Ear, Throat, Nose and Speech

Email: 3162256@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0925-7596
SPIN-code: 3538-2406

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Anatoli A. Lunev

St Petersburg University

Email: luniov2015@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7616-6144
SPIN-code: 1868-3027
Russian Federation, Saint Petersburg

Иван K. Soldatov

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Author for correspondence.
Email: ivan-soldatov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8740-9092
SPIN-code: 1503-1278
Scopus Author ID: 57195325408

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Olga S. Donskaya

Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University; Saint Petersburg Medical and Social Institute

Email: olia.kafedra.psz@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3477-2987
SPIN-code: 1713-9441

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

References

Supplementary files